Глявин Михаил Юрьевич

Электроника СВЧ, гиротроны и гиротронные комплексы для микроволновой обработки материалов, гиротроны ТГц диапазона для спектроскопии и диагностики различных сред. Опубликовано более 380 научных работ, индексируемых в WoS, с числом цитирований более 3600. Индекс Хирша = 31 (WoS); 34 (Scopus); 31 (ядро РИНЦ)

• 1988 – окончил Нижегородский политехнический институт, получив диплом по специальности «Инженерная электрофизика».
• 1999 – по итогам защиты диссертации «Проблемы генерации высокоэффективных одномодовых колебаний в мощных коротковолновых гиротронах» присвоена степень к.ф.-м.н. по специальности «Физическая электроника». Руководитель – к.ф.-м.н., в.н.с. А. Л. Гольденберг.
• 2009 – по итогам защиты диссертации «Гиротроны для технологических комплексов и диагностических систем» присвоена степень д.ф.-м.н. по специальности «Физическая электроника».

• Профессор ВШОПФ ННГУ. Под руководством М. Ю. Глявина студентами подготовлено и защищено более 10 дипломных работ и 3 диссертации на соискание степени к.ф.-м.н.
• C 2005 года преподает на ВШОПФ ведя лабораторные курсы, читая лекции по введению в специальность, электронике СВЧ, спецкурсам.
• В 1990–1998 гг. М. Ю. Глявин руководил Летней физико-математической школой для старшеклассников Нижегородской области.
• В 1999–2004 гг. являлся одним из организаторов, потом и членом жюри Сессии молодых ученых Нижегородской области (в 2021 году награжден Почетной грамотой министерства образования, науки и молодежной политики Нижегородской области «За многолетнюю активную работу с талантливой научной молодежью и в связи с 25-летием Нижегородской сессии молодых ученых»).
• С 2006 по 2015 год М. Ю. Глявин избирался председателем профсоюзного комитета ИПФ РАН.

С момента окончания института работает в ИПФ РАН, последовательно пройдя путь от стажера-исследователя (1988) до главного научного сотрудника и заместителя директора по научной работе (с 2015 года). Научная деятельность М. Ю. Глявина связана с разработкой и исследованиями мощных источников СВЧ излучения миллиметрового и субмиллиметрового диапазона длин волн – гиротронов, разработкой технологических комплексов микроволновой обработки материалов и диагностических (в том числе спектроскопических) систем на их основе.
В ходе исследований М. Ю. Глявиным получены важные фундаментальные и прикладные результаты: в частности, созданы гиротроны для микроволновой обработки материалов с рекордными значениями эффективности, продемонстрирована возможность освоения гиротронами терагерцового диапазона частот, исследованы факторы, влияющие на эффективность генерации гиротронов и селективное возбуждение высших гармоник. С 1999 года в качестве приглашенного профессора сотрудничает с Центром разработки приборов дальнего инфракрасного диапазона университета Фукуи (FIR FU, Япония). При его активном участии выполняется ряд проектов с FIR FU по созданию субмиллиметровых гиротронов и с университетом Мэриленда (США) по разработке импульсных магнитных систем со сверхсильными полями.
В настоящее время М. Ю. Глявин руководит работами по международным контрактам и рядом проектов, выполняемых для Министерства образования и науки РФ, по программам Президиума РАН, грантам РНФ и РФФИ. С момента создания ЗАО НПП ГИКОМ является исполнителем и руководителем ряда контрактов по изготовлению и поставке гиротронов и гиротронных комплексов. В 2016-2022 году – член экспертного Совета РНФ по секции инженерных наук. Член диссертационного и Ученого советов ИПФ РАН.

Член профсоюза работников РАН

Награжден почетными грамотами Министерства образования и науки Нижегородской области, дипломом губернатора Нижегородской области, почетной грамотой Президиума РАН, памятной медалью «300 лет М. В. Ломоносову», почетными знаками Нижегородской региональной организации профсоюза работников РАН и Профсоюза работников РАН, медалью "300 лет РАН".

С 2014 года по настоящее время руководство более чем 20 проектами (в том числе проект РНФ с продлением на 2 года и 5 международных проектов), дополнительно участие более чем в 15 проектах. Руководство работами российской группы в рамках проекта "The International Consortium for Development of High-Power Terahertz Science and Technology" организованного Research Center for Development of Far-Infrared Region University of Fukui (FIR UF).

Среди полученых за последнее время результатов важнейшими представляются следующие:

1. Разработка автоматизированного комплекса для спектроскопии и диагностики различных сред на основе непрерывного субтерагерцового 0,263 ТГц/1 кВт гиротрона, использующего криомагнит с охлаждением газообразным гелием. Изменение температуры хладагента в контуре охлаждения резонатора и рабочего напряжения позволяет осуществлять плавную перестройку частоты излучения в полосе до 0,6 ГГц. Требуемая для ряда приложений мощность на уровне 10 Вт получена при рекордно низких рабочих токах (0,02 А) и напряжениях (1,5 кВ), что позволяет работать с относительно простыми и компактными высоковольтными источниками питания [1–3].
2. Предложен и экспериментально подтвержден метод повышения селективности гиротронов терагерцового частотного диапазона, работающих на высоких гармониках циклотронной частоты. Метод основан на использовании резонаторов с неоднородностью цилиндрического участка резонатора, эффективно рассеивающей паразитные колебания и не влияющими на рабочий тип колебаний. В гиротроне с импульсным магнитным полем интенсивностью 24-25 Tл продемонстрировано селективное возбуждение колебаний на частоте 1.2 ТГц, что является рекордным значением для гироприборов на гармониках циклотронной частоты.
3. Экспериментальная реализация рекордно узкой (1 Гц) ширины линии излучения гиротрона на частоте 0,263 ТГц при мощности излучения 100 Ватт за счет использования в цепи обратной связи фазовой автоподстройки частоты при управлении анодным напряжением [4].
4. Проведение экспериментов по непрерывной записи молекулярных спектров с использованием субтерагерцового 0,263 ТГц/1 кВт гиротрона, что позволило, как минимум, на три порядка повысить чувствительность газовой спектроскопии на основе радиоакустического детектирования поглощения излучения [5, 6].
5. Разработка 0,79 ТГц гиротрона на второй циклотронной гармонике с улучшенными селективными свойствами за счет использования двухлучевой электронно-оптической системы. Полученная в указанном диапазоне мощность порядка 10 Вт достаточна для применения указанного гиротрона для следующего поколения ЯМР спектрометров. В этом же гиротроне продемонстрирована возможность широкополосной (0,2–0,4 ТГц) ступенчатой перестройки частоты [7–9].
6. Впервые экспериментально продемонстрирована компрессия выходного излучения мощностью 20 кВт на частоте 170 ГГц квазиоптическим резонатором с активным сверхразмерным полупроводниковым переключателем, активируемым лазерным иимпульсом пикосекундной длительности. В проведенных экспериментах исходный уровень компрессируемой мощности на 5 порядков превышает значения указанные в зарубежных публикациях при близком коэффициенте компрессии. При энергии лазерных импульсов 50 мДж получен коэффициент компрессии 20. Мощность компрессированных импульсов составила 0.4 МВт при длительности 1ю2 нс, определяемой временем релаксации носителей. Реализованная схема перспективна для генерации последовательности коротких фазированных импульсов микроволнового излучения. Развитие указанного реализованного подхода позволит получить импульсы мощностью до 100 МВт, востребованные следующего поколения ускорителей заряженных частиц. [10].
7. В гиротроне на второй гармонике гирочастоты на частоте 527 ГГц получена мощность излучения 250 Вт в непрерывном режиме генерации. Указанное значение почти на порядок превосходит все известные мировые аналоги. [11]
8. Теоретически и экспериментально продемонстрирована стабилизация частоты излучения за счет отражения части мощности от внешнего высокодобротного резонатора. Чувствительность частоты к изменению ведущего магнитного поля и ускоряющего напряжения, а также ширина спектра излучения уменьшились на порядок.
9. Разработка компактного гиротрона с рабочей частотой 0,67 ТГц, предназначенного, в частности, для инициации точечного разряда в газах и основанных на этом приложений, например, дистанционного обнаружения радиоактивных источников. В режиме разовых импульсов длительностью 30 микросекунд получены рекордные значения мощности (210 кВт) и эффективности (20%) [13].
10. Реализация интенсивного точечного источника излучения в ультрафиолетовом диапазоне на основе разряда в неоднородном потоке газа, создаваемого мощным излучением 0,67 ТГц/100 кВт гиротрона. При размере излучающей области менее 1 мм мощность излучения в диапазоне 10–100 нм в полный телесный угол составляет 1,5 кВт [14–17].
11. Первое экспериментальное тестирование мощного 0,25 ТГц гиротрона, предназначенного в том числе для задач диагностики плазмы на основе коллективного томпсоновского рассеяния [18].
12. Создание гиротронного комплекса с рабочей частотой 45 ГГц и мощностью до 20 кВт как в импульсном, так и в непрерывном режиме генерации для инициации газоразрядной плазмы. Уникальная синтезированная электродинамическая система транспортировки излучения позволяет организовать электрическую развязку до 300 кВ и простое переключение выходной моды с ТЕ11 на ТЕ01 при чистоте обеих мод не хуже 98%. Комплекс предназначен для следующего поколения электронно-циклотронного источников многозарядных ионов [19]. На базе магнитно-экранированной системы разработан технологический гиротронный комплекс нового поколения, способный осуществлять генерацию излучения на частотах 28, 35, 45, 95 (s = 2) ГГц при уровне выходной мощности в десятки кВт. В режиме 28 ГГц продемонстрирована устойчивая долговременная генерация рабочей моды на основном циклотронном резонансе с мощностью 25 кВт при энергопотреблении соленоида 13 кВт (магнитное поле 1 Тл). Эффективность генерации достигает 55% без рекуперации остаточной энергии электронного пучка. Результирующий КПД всего комплекса составил около 32 %, что в 1.5 раза превышает аналогичный параметр для существующих систем [20].
13. Разработка гиротронов для нагрева и диагностики плазмы в установках УТС [21]. Впервые экспериментально получен режим захвата частоты 170-ГГц мегаваттного гиротрона, разработанного для системы электронно-циклотронного нагрева токамака ИТЭР, сигналом малой (~20 кВт) мощности от стабилизированного гиротрона-драйвера. Внешний сигнал подавался в резонатор захватываемого гиротрона через комбинированную линию транспортировки излучения и двунаправленный квазиоптический преобразователь, позволяющий трансформировать входное излучение в рабочую моду. Продемонстрировано улучшение выходных характеристик излучения, включая существенное (~2.5), расширение полосы устойчивой одномодовой генерации рабочего типа колебаний, увеличение генерируемой мощности на 10%, а также возможность обужения спектра, ширина которого в режиме захвата определяется спектром драйвера. Полученные результаты открывают возможность создания сверхмощных комплексов, состоящих из большого числа сфазированных мегаваттных гиротронов. [22] В рамках теоретического моделирования продемонстрирована возможность существенного повышения КПД мегаваттных гиротронов за счет использования электронных пучков с увеличенной долей вращательной энергии частиц и низким скоростным разбросом, которые могут быть сформированы в неадиабатических электронно-оптических системах. Разработан дизайн такой системы с питч-фактором порядка 1.8-2, разбросом скоростей на уровне 10-12% для мегаваттного гиротрона с рабочей частотой 230 ГГц. В моделировании показано, что в этом случае КПД электронно-волнового взаимодействия в гиротроне может быть увеличен до 45% (против типичных 30-35% для гиротронов с адиабатическими магнетронно-инжекторными пушками). После использования одноступенчатой системы рекуперации остаточной энергии КПД может составлять свыше 75%. Гиротроны с такими параметрами представляют интерес для нагрева в плазмы в перспективных установках термоядерного синтеза типа DEMO. [23]

[1] M.Yu. Glyavin, A.V.Chirkov, G.G.Denisov, A.P.Fokin, V.V.Kholoptsev, A.N.Kuftin, A.G.Luchinin, G.Yu.Golubyatnikov, V.I.Malygin, M.V.Morozkin, V.N.Manuilov, M.D.Proyavin, A.S.Sedov, E.V.Sokolov, E.M.Tai, A.I.Tsvetkov, and V.E.Zapevalov. Experimental tests of 263 GHz gyrotron for spectroscopy applications and diagnostic of various media // Rev. Sci. Instr., 86(5), 054705, 2015.
[2] I.V.Bandurkin, A.E.Fedotov, A.P.Fokin, M.Yu.Glyavin, A.G.Luchinin, I.V.Osharin, A.V.Savilov. Demonstration of a Highly-Selective Oversized Cavity in a Terahertz Gyrotron, EDL, 41, 9, 1412-1415 (2020) DOI: 10.1109/LED.2020.3010445
[3] V.Bratman, A.Fedotov, A.Fokin, M.Glyavin, V.Manuilov, and I.Osharin. Operation of a sub-terahertz CW gyrotron with an extremely low voltage // Physics of Plasmas, 24, 11, 113105 (2017) DOI: 10.1063/1.5000481.
[4] A.Fokin, M.Glyavin, G.Golubiatnikov, L.Lubyako, M.Morozkin, B.Movschevich, A.Tsvetkov, and G.Denisov. High power sub-terahertz microwave source with record frequency stability up to 1 Hz // Scientific Reports 8, 4317 (2018) DOI: 10.1038/s41598-018-22772-1.
[5] M.A.Koshelev, A.I.Tsvetkov, M.V.Morozkin, M.Yu.Glyavin, and M.Yu.Tretyakov. Molecular gas spectroscopy using radioacoustic detection and high-power coherent subterahertz radiation sources // Journal of Molecular Spectroscopy, 331, 9–16, (2017) DOI: 10.1016/j.jms.2016.10.014.
[6] М. Ю. Глявин, В. Е. Запевалов, М. А. Кошелев, М. Ю. Третьяков, А. И. Цветков «Источники мощного терагерцового излучения для спектроскопии и диагностики различных сред» // УФН, 186, 6, 667–677 (2016).
[7] N.S.Ginzburg, M.Yu.Glyavin, A.M.Malkin, V.N.Manuilov, R.M.Rozental, A.S.Sedov, A.S.Sergeev, V.Yu.Zaslavsky, I.V.Zotova and T.Idehara. Improvement of operation stability at high cyclotron harmonics in the double-beam THz range gyrotrons // IEEE Trans. On Plasma Sci., 44, 8, 1303–1309, (2016) DOI: 10.1109/TPS.2016.2585307.
[8] V.N.Manuilov, M.Yu.Glyavin, A.S.Sedov, V.Yu.Zaslavsky, and T. Idehara. Design of a Second Harmonic Double-Beam Continuous Wave Gyrotron with Operating Frequency of 0.79 THz // Journal of Infrared, Millimeter, and Terahertz Waves, 36, 12, 1164–1175 (2015).
[9] T.Idehara, M.Glyavin, A.Kuleshov, S.Sabchevski, V.Manuilov, V.Zaslavsky, I.Zotova, and A.Sedov. A Novel THz-Band Double-Beam Gyrotron for High-Field DNP-NMR Spectroscopy // Review of Scientific Instruments, 88, 094708 (2017) DOI: 10.1063/1.4997994.
[10] G. G. Denisov, A. V. Palitsin, D. I. Sobolev, A. N. Kuftin, V. V. Parshin, M. V. Morozkin, A. V. Chirkov, and M. Yu. Glyavin, "Compression of 20 kW 170 GHz gyrotron output radiation by quasi-optical resonator with laser activated GaAs switch," in IEEE Electron Device Letters, vol. 45, no. 10, pp. 2040-2043, Oct. 2024, doi: 10.1109/LED.2024.3447127 [11] M.Yu.Glyavin, A.N.Kuftin, M.V.Morozkin, M.D.Proyavin, A.P.Fokin, A.V.Chirkov, V.N.Manuilov, A.S.Sedov, E.A.Soluyanova, D.I.Sobolev, E.M.Tai, A.I.Tsvetkov, A.G.Luchinin, S.Yu.Kornishin, G.G.Denisov. A 250-Watts, 0.5-THz continuous-wave second-harmonic gyrotron. Electron Device Letters (2021) doi: 10.1109/LED.2021.3113022.
[12] A.P.Fokin, A. A.Bogdashov, Y. V.Novozhilova, V.L.Bakunin, V.V.Parshin and M.Y.Glyavin, Experimental Demonstration of Gyrotron Frequency Stabilization by Resonant Reflection, IEEE Electron Device Letters, 42(7) 1077-1080, 2021, 10.1109/LED.2021.3083641.
[13] M. Yu. Glyavin, A. G. Luchinin, G. S. Nusinovich, J. Rodgers, D. G. Kashyn, C. A. Romero-Talamas, R. Pu A 670 GHz gyrotron with record power and efficiency // Appl. Phys. Lett. 101, 153503 (2012) DOI: 10.1063/1.4757290.
[14] A.Sidorov, S.Golubev, S.Razin, A.Veselov, A.Vodopyanov, A.Fokin, A.Luchinin, and M.Glyavin. Gas discharge powered by the focused beam of the high-intensive electromagnetic waves of the terahertz frequency band // Journal of Physics D: Applied Physics, 51, 46, 464002 (2018) DOI: 10.1088/1361-6463/aadb3c.
[15] A.G.Shalashov, A.V.Vodopynov, I.S.Abramov, A.V.Sidorov, E.D.Gospodchikov, S.V.Razin, N.I.Chalo, N.N.Salashenko, M.Yu.Glyavin, and S.V.Golubev. Observation of extreme-ultraviolet light emission from expanding plasma jet with multiply-charged argon and xenon ions // Appl. Phys. Lett., 113, 153502 (2018) DOI: 10.1063/1.5049126.
[16] А. В. Водопьянов, М. Ю. Глявин, А. Г. Лучинин, С. В. Разин, А. В. Сидоров, А. П. Фокин «Свечение плазмы импульсного разряда в азоте, создаваемого мощным излучением терагерцового диапазона частот» // Изв. вузов. Радиофизика, 60, 2, 1–8 (2017).
[17] M.Yu.Glyavin, S.V.Golubev, I.V.Izotov, A.G.Litvak, A.G.Luchinin, S.V.Razin, A.V.Sidorov, V.A.Skalyga, and A.V.Vodopyanov. A point-like source of extreme ultraviolet radiation based on a discharge in a non-uniform gas flow, sustained by powerful gyrotron radiation of terahertz frequency band // Applied Physics Letters, 105, 174101 (2014).
[18] G.G.Denisov, M.Yu.Glyavin, A.P.Fokin, A.N.Kuftin, A.I.Tsvetkov, A.S.Sedov, E.A.Soluyanova, M.I.Bakulin, E.V.Sokolov, E.M.Tai, M.V.Morozkin, M.D.Proyavin, and V.E.Zapevalov. First experimental tests of powerful 250 GHz gyrotron for the future fusion research and collective Thomson scattering diagnostics // Rev. Sci. Instr. 89(8): 084702 (2018) DOI: 10.1063/1.5040242.
[19] G.G.Denisov, M.Yu.Glyavin, A.I.Tsvetkov, A.G.Eremeev, V.V.Kholoptsev, I.V.Plotnikov, Yu.V.Bykov, V.B.Orlov, M.V.Morozkin, M.Yu.Shmelev, E.A.Kopelovich, M.M.Troitsky, M.V.Kuznetsov, K.A.Zhurin, A.Yu.Novikov, M.I.Bakulin, D.I.Sobolev, E.M.Tai, E.A.Soluyanova, and E.V.Sokolov. 45 GHz/20 kW gyrotron-based microwave setup for fourth generation of ECR ion source // IEEE Transactions On Electron Devices, 65, 9, 3963–3969 (2018) DOI: 10.1109/TED.2018.2859274.
[20] M.D.Proyavin, M.V.Morozkin, V.N.Manuilov, E.A.Soluyanova, E.M.Tai, M.V.Kamenskiy, A.A.Orlovskiy, D.I.Sobolev, M.Yu.Glyavin. Investigation of new generation of a gyrotron based microwave technology complex with high power and efficiency. EDL, 44, 1, 148-151 (2022) DOI: 10.1109/LED.2022.3222169 [21] A.Litvak, G.Denisov, M.Glyavin. Russian gyrotrons: achievements and trends // IEEE Journal of Microwaves, 1,1, 260-268 (2021) DOI: 10.1109/JMW.2020.3030917. [22] A.N.Kuftin, G.G.Denisov, A.V.Chirkov, M.Yu.Shmelev, V.I.Belousov, A.A.Ananichev, B.Z.Movshevich, I.V.Zotova, M.Yu.Glyavin. First Demonstration of Frequency-Locked Operation of a 170 GHz/ 1 MW Gyrotron. Electron Device Letters, 44, 9, 1563-1566 (2023) DOI:10.1109/LED.2023.3294755 [23] M.Yu.Glyavin, A.L.Goldenberg, D.S.Krupin, K.A.Leshcheva, A.N.Malkin, V.N.Manuilov, O.S.Mocheneva, A.S.Sergeev, I.V.Zotova, I.V.Zheleznov. Development of Higher Efficiency MW-Power 230-GHz Gyrotron With Nonadiabatic Electron Gun. IEEE Transaction on Electron Devices (2023) DOI: 10.1109/TED.2023.3323

О себе http://poisknn.ru/files/poisknn271.pdf https://www.youtube.com/watch?v=qzLquv5AHxc https://vk.com/@ipfran-ne-tolko-uchenyi-mihail-urevich-glyavin